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天津厚蟹对翅碱蓬湿地的生物扰动作用

天津厚蟹对翅碱蓬湿地的生物扰动作用

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作者：马骏大连海洋大学

学位级别：硕士

天津厚蟹往往成为北方滨海湿地的优势种,尤其在河口区营养物质丰富地区,其生物量和生态作用巨大,天津厚蟹通过掘穴和摄食对景观格局造成长远影响。本研究选择辽河口典型翅碱蓬湿地区,以中国北方沿海湿地大量分布的天津厚蟹和翅碱蓬为研... 详细信息

天津厚蟹往往成为北方滨海湿地的优势种,尤其在河口区营养物质丰富地区,其生物量和生态作用巨大,天津厚蟹通过掘穴和摄食对景观格局造成长远影响。本研究选择辽河口典型翅碱蓬湿地区,以中国北方沿海湿地大量分布的天津厚蟹和翅碱蓬为研究对象,通过野外实地调查取样和室内分析测试,初步研究了天津厚蟹的行为特征及对翅碱蓬湿地的生物扰动机制。调查研究天津厚蟹和翅碱蓬的种群分布,研究了天津厚蟹的胃含物特征、洞穴形态和生物沉降作用,通过以上研究,评估天津厚蟹对沿海湿地尤其是翅碱蓬生物群落的生物扰动作用,探讨天津厚蟹和翅碱蓬的生态互作。本论文通过野外调查、实地录像、室内模拟实验等一系列实验方法,研究了盘锦红海滩地区蟹类的生物扰动效应和对于翅碱蓬生存状态的影响。主要结果如下:1)为了解盘锦红海滩优势蟹天津厚蟹对翅碱蓬的摄食作用,实地和室内人工模拟了天津厚蟹对翅碱蓬的摄食。研究发现天津厚蟹通过颚足摄食,实地胃容物镜检发现翅碱蓬呈糜烂状植物残留物;体型大小对摄食量无明显影响,通过室内模拟对绿色翅碱蓬植株的摄食发现摄食强度随机性较强,并通过第一颚足对翅碱蓬嫩芽产生机械性破坏,野外观察到春季天津厚蟹对翅碱蓬嫩芽的破坏与摄食;室内模拟实验证明在红绿色翅碱蓬植株中厚蟹一般对绿色翅碱蓬有优先摄食行为。总体来说,天津厚蟹对红海滩地区翅碱蓬的摄食作用不明显,不是红海滩退化的主要原因。2)对位于盘锦红海滩地区的天津厚蟹及翅碱蓬的生态调查发现,天津厚蟹幼体生长速度快,形态参数特征显著,雌雄性比2.08,天津厚蟹相互间争斗主要发生在不同性别之间,并出现死亡情况。翅碱蓬植株在四月初开始生长,七月至九月长势明显。在七月初翅碱蓬快速增长时期,繁盛区株密度约为退化区的三倍。部分严重退化区域的翅碱蓬人工种植效果不显著。3)不同景观下天津厚蟹和翅碱蓬的种群分布不同。本实验选取六种不同类型的湿地生境,分别为潮沟、裸地、泥滩、芦苇区、翅碱蓬繁盛区和退化区,通过环氧树脂浇筑法研究了洞穴形态在裸地区和翅碱蓬区的差异。天津厚蟹的洞穴形态受到土壤性质,水分和其他环境条件的影响较明显。天津厚蟹建造和维持半永久的近乎垂直的洞穴,随水线、潮沟的位置、植被群落的不同而变化。在盘锦红海滩湿地景区中,翅碱蓬区域的洞穴密度高,但各个洞穴的长宽比例,体积和分支数较低,裸地区域的洞穴则相反。由于裸地区域的含水量少,天津厚蟹在洞穴底端会挖出体积较大的蓄水部分。裸地中的天津厚蟹洞穴比翅碱蓬种群中具有更大的体积,纵深和长宽比例,以及更大的弯曲度,来抵御鸟类的捕食。进一步的分析表明,植物的根系对天津厚蟹洞穴形态作用明显。4)天津厚蟹通过生物扰动可能对底质的改良起到积极作用。本文阐明了天津厚蟹通过生物扰动带出大量底质,增进表层与底质间的交换,增加有机物能量,促进生物沉积,促进土壤肥力,并有可能通过搬运底泥对于降滩起到一定积极效果。通过掘出物与自然沉降速率的差值,计算出每年天津厚蟹掘穴降滩高度约为15.03mm,平均周转时间为271.14天。天津厚蟹的掘穴作用为改良湿地环境,甚至可能促进翅碱蓬种群蔓延和潮沟的发育。综上所述,红海滩湿地中的生态系统工程师天津厚蟹不但不是翅碱蓬大面积退化的主要原因,而且通过生物扰动作用降低泥滩中土壤的含盐量、提高含水量、促进物质分解等促进底质健康;建群种翅碱蓬植株能够保护天津厚蟹抵御天敌的捕食,缓解潮水对洞穴的侵蚀,又通过地下根蔓延影响天津厚蟹洞穴的分布密度和大小组成,间接影响田间竞争者。红海滩上两种优势种的生态互作可总结为互利共生。

关键词：天津厚蟹翅碱蓬生态系统工程师生物扰动自然沉积掘出物

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